SPC no Excel: ainda é possível utilizar o Excel para o Controle Estatístico de Processos?

O Excel é uma das ferramentas mais utilizadas na área de qualidade da produção. É familiar, flexível, econômico e capaz de realizar muitos dos cálculos necessários para o Controle Estatístico de Processos (SPC). É possível criar gráficos de controle, calcular o Cpk, analisar a variação e elaborar relatórios com o Excel. Então, por que um fabricante precisaria de um software dedicado ao SPC? A resposta não é que o SPC não possa ser realizado no Excel. É possível.

A verdadeira questão é: o Excel é capaz de oferecer um sistema de SPC confiável, escalável e em tempo real à medida que sua operação de fabricação cresce?

Para um número reduzido de processos e medições, o Excel pode ser perfeitamente adequado. Porém, à medida que os fabricantes adicionam mais máquinas, operadores, características, dispositivos de medição, unidades de produção e requisitos de rastreabilidade, o gerenciamento do SPC por meio de planilhas pode se tornar cada vez mais difícil.

Este artigo explica em que situações o Excel funciona bem, em que situações ele começa a causar problemas e quando um software específico de SPC se torna uma opção mais adequada.

É possível realizar a análise de SPC no Excel?

Sim. O Excel pode ser utilizado para realizar muitas tarefas fundamentais de SPC, incluindo:

Para aprender SPC, analisar um pequeno conjunto de dados ou investigar um processo específico, o Excel pode ser uma excelente ferramenta. O problema surge quando o Excel deixa de ser uma ferramenta de análise para se tornar o principal sistema de SPC de produção. Essa é uma exigência muito diferente. Um sistema de SPC de produção precisa fazer muito mais do que apenas calcular estatísticas.

É necessário coletar dados de forma confiável, disponibilizar informações rapidamente, alertar as pessoas quando houver mudanças nos processos, manter a rastreabilidade, gerenciar usuários, preservar informações históricas e conectar-se aos sistemas e equipamentos utilizados no chão de fábrica. É nesse ponto que um software dedicado à SPC pode oferecer uma vantagem significativa.

Excel x Software Dedicado para SPC

A maneira mais fácil de entender a diferença é comparar para que cada um foi projetado.

Os recursos específicos de conformidade devem sempre ser verificados junto ao fornecedor do software, levando em conta os requisitos do seu setor. O ponto importante é que o Excel e os softwares de SPC não são necessariamente ferramentas estatísticas concorrentes. Trata-se de abordagens diferentes para o gerenciamento de dados e processos de fabricação.

Em que aspectos o Excel é eficaz para o SPC

Antes de abordar suas limitações, é importante reconhecer em que situações o Excel é uma boa opção.

1. Aprendendo SPC

Se sua equipe estiver aprendendo como funcionam os gráficos de controle, a capacidade do processo e a variação, o Excel é um ambiente útil para a realização de experimentos. Os engenheiros podem inserir dados, alterar premissas, criar gráficos e observar como o comportamento estatístico se altera.

2. Análise em pequena escala

Caso o senhor disponha de um pequeno conjunto de dados proveniente de um único processo, o Excel pode oferecer tudo o que o senhor precisa para uma análise. Por exemplo, um engenheiro que esteja investigando a capacidade de um processo de usinagem pode não precisar de uma plataforma dedicada de SPC para calcular o Cpk a partir de algumas centenas de medições.

3. Investigações pontuais

O Excel também pode ser útil para análises temporárias. Você pode querer investigar: um problema de qualidade, uma mudança no processo, uma questão relacionada a um fornecedor, um lote específico de produção ou alguns dados históricos de medição. O Excel oferece uma enorme flexibilidade para esse tipo de trabalho.

4. Prototipagem

Antes de implementar um fluxo de trabalho formal de SPC, as equipes podem utilizar o Excel para entender quais dados são necessários e quais características são importantes. Em outras palavras: o Excel pode ser um excelente ponto de partida. O desafio é saber quando já não é mais suficiente.

Quando é que o Excel deixa de ser prático para o SPC?

Não existe um número universal de medições ou máquinas a partir do qual o Excel deixe de funcionar repentinamente. A transição geralmente ocorre quando o processo relacionado à planilha se torna mais complexo do que a própria planilha.

Aqui estão alguns sinais de alerta comuns.

1. Os operadores estão inserindo manualmente grandes quantidades de dados

Imagine um operador medindo uma peça com um medidor digital. A medição é exibida no medidor. Em seguida, o operador: lê a medição > abre o Excel > localiza a planilha correta > localiza a linha correta > digita o valor > salva o arquivo > continua a produção.

Isso gera trabalho desnecessário. Além disso, cria oportunidades para erros de digitação, arquivos incorretos, medições ausentes, atrasos na inserção de dados, registros de data e hora incorretos e inserção de dados na característica errada.

Um sistema SPC dedicado pode automatizar a transferência de medições a partir de dispositivos e sistemas compatíveis, reduzindo a entrada manual de dados. O objetivo é simples: transferir a medição do processo para o sistema SPC com o mínimo possível de intervenção manual.

2. Você precisa de SPC em tempo real

Uma das maiores diferenças entre o SPC baseado em planilhas e um sistema dedicado de SPC é o tempo que decorre entre a medição e a ação. Considere dois cenários.

Cenário A: SPC em planilha eletrônica

Um processo é medido às 10h. O operador registra os dados. Ao final do turno, alguém analisa a planilha e percebe que o processo tem apresentado uma tendência. Nessa altura, centenas ou milhares de peças já podem ter sido produzidas.

Cenário B: SPC em tempo real

Uma medição é inserida automaticamente no sistema de controle estatístico de processos (SPC). O sistema avalia a medição com base nas regras estatísticas configuradas. É detectada uma condição anômala. O operador responsável ou o engenheiro de qualidade recebe um alerta. O processo pode ser investigado imediatamente. A diferença não é meramente técnica. Ela pode afetar diretamente a quantidade de produto fabricado antes que um problema seja detectado.

3. O senhor possui vários operadores, máquinas ou linhas de produção

Uma planilha pode ser fácil de gerenciar. Dez planilhas já são mais difíceis. Cem planilhas podem se tornar um grave problema de gestão da informação. À medida que as organizações crescem, muitas vezes acabam com arquivos como: Line1_SPC.xlsx, Linha1_SPC_Final.xlsx, Linha1_SPC_Final2.xlsx, Linha1_SPC_Nova.xlsx, Linha2_SPC.xlsx, Máquina17_SPC.xlsx etc., etc.

Por fim, a organização precisa responder a uma questão surpreendentemente difícil: qual arquivo contém os dados oficiais? Um banco de dados centralizado de SPC elimina grande parte desse problema, ao fornecer um repositório comum para dados de medição e de processo.

4. É necessário contar com uma rastreabilidade confiável

A fabricação moderna muitas vezes exige mais do que apenas conhecer o valor medido. Pode ser necessário saber: O que foi medido? Quando foi medido e por quem? Em qual máquina? Para qual produto? Qual ordem de produção? Qual lote e qual lote de material? Etc., etc.  

É difícil gerenciar isso de forma consistente quando as informações estão distribuídas entre planilhas, registros em papel, pastas de rede e outros sistemas. Uma plataforma dedicada de SPC pode incorporar essas relações à estrutura de dados, em vez de depender dos usuários para mantê-las manualmente.

5. O senhor precisa de alarmes estatísticos

Um gráfico de controle é útil. Um gráfico de controle que identifica automaticamente um sinal estatístico e indica o que deve ser feito a respeito é muito mais útil. Dependendo da metodologia utilizada, um sistema de SPC pode monitorar condições como:

Em vez de esperar que alguém examine manualmente centenas de gráficos, o sistema pode chamar a atenção para processos que exigem investigação.

6. Os operadores precisam de instruções claras sobre como reagir

O SPC não se resume apenas a identificar um problema. Trata-se de dar uma resposta ao problema. Suponha que um processo entre em uma condição fora de controle. Um operador pode precisar:

1. Interrompa ou ajuste o processo
2. Verifique a máquina
3. Verificar peças recentes
4. Identifique uma causa possível
5. Registre a ação
6. Notificar o departamento de qualidade
7. Continue a produção somente quando for adequado

Uma planilha pode conter instruções, mas, por si só, não oferece um fluxo de trabalho controlado para esse processo. Um software dedicado de SPC pode associar sinais estatísticos a códigos predefinidos de causa e ação, instruções, notificações e registros. Isso transforma o SPC de um simples exercício de elaboração de gráficos em um processo operacional.

7. Sua equipe de qualidade está dedicando tempo demais ao gerenciamento de planilhas

Pergunte aos seus engenheiros de qualidade quanto tempo eles dedicam à coleta de arquivos, limpeza de dados, combinação de planilhas, correção de fórmulas, atualização de gráficos, verificação de medições ausentes, criação de relatórios, manutenção de modelos e busca de dados históricos

Se uma parte significativa do tempo dedicado à engenharia da qualidade estiver sendo gasta na gestão de dados de SPC, em vez de na melhoria dos processos, isso constitui um sinal importante. O objetivo do SPC deve ser ajudar sua equipe a aprimorar a produção, e não criar mais uma carga de trabalho administrativo.

8. O senhor precisa de dados históricos de vários anos

Os fabricantes frequentemente precisam investigar o comportamento do processo ao longo de longos períodos. Pode ser que deseje comparar:

Manter essas informações em milhares de arquivos individuais do Excel torna a análise histórica cada vez mais difícil. Um banco de dados centralizado oferece uma base muito mais sólida para a análise histórica de longo prazo. Além disso, facilita a aplicação de filtros e relatórios consistentes em toda a organização.

9. É necessária a integração com outros sistemas de produção

As fábricas modernas raramente operam com um único sistema. É possível que a sua empresa já disponha de ERP, MES, QMS, monitoramento de máquinas, PLCs, sistemas de registro de dados históricos, sistemas CMM, sistemas de visão, sistemas de laboratório e/ou plataformas de IoT.

Se o SPC estiver isolado no Excel, os usuários podem ter que transferir manualmente as informações entre os sistemas. Isso gera trabalho adicional e aumenta o risco de inconsistências nas informações. Um software dedicado ao SPC pode oferecer recursos de integração que permitem que os dados de produção e qualidade circulem entre os sistemas.

Isso pode ser particularmente útil quando é necessário associar automaticamente às medições informações sobre o produto, a máquina, o operador, o lote ou a ordem de produção.

10. O senhor/a senhora possui requisitos de auditoria ou conformidade

Isso é particularmente importante na fabricação sujeita a regulamentações. Dependendo do seu setor e de suas necessidades, você pode precisar de recursos como:

O Excel pode ser configurado com diversos mecanismos de segurança e controle, mas criar e manter um ambiente completo de dados de qualidade validados em torno de planilhas pode ser consideravelmente mais complexo. Se a sua organização opera sob requisitos regulatórios específicos, avalie esses requisitos cuidadosamente com suas equipes de qualidade, regulatória e de TI. A questão não é simplesmente: “O Excel pode calcular o SPC?”

A pergunta é:“Será que nosso processo inteiramente baseado no Excel é capaz de garantir a integridade dos dados, a rastreabilidade, a segurança e o controle de que nossa organização necessita?”

11. O(a) senhor(a) está gerenciando várias fábricas

Uma abordagem baseada em planilhas que funciona em uma fábrica pode se tornar difícil de padronizar em várias instalações. Imagine tentar manter:

em 5, 10 ou 50 unidades fabris.

Uma plataforma centralizada de SPC pode oferecer uma arquitetura comum, permitindo, ao mesmo tempo, que cada fábrica gerencie seus próprios processos. Isso é particularmente valioso para organizações que buscam padronizar as práticas de qualidade em nível global.

O custo oculto do SPC no Excel

O maior custo do SPC baseado no Excel não é necessariamente a licença do Excel. Trata-se do trabalho manual envolvido no uso do Excel. Considere todas as atividades necessárias para manter um sistema de SPC baseado em planilhas: Coleta de dados > Entrada de dados > Gerenciamento de arquivos > Limpeza de dados > Criação de gráficos > Revisão > Identificação de problemas > Notificação > Investigação > Ação corretiva > Elaboração de relatórios

Cada etapa manual acarreta custos e riscos potenciais. O software específico para SPC foi projetado para automatizar o maior número possível dessas etapas.

SPC no Excel x SPC automatizado

A diferença pode ser resumida de forma simples pelos fluxos de trabalho a seguir:

O segundo fluxo de trabalho reduz o tempo decorrido entre uma alteração no processo e a resposta da organização. E essa é uma das razões fundamentais pelas quais os fabricantes implementam o SPC em primeiro lugar.

7 sinais de que o Excel já não é mais suficiente para o SPC

Talvez esteja na hora de avaliar um software dedicado a SPC se várias dessas afirmações lhe parecerem familiares:

Se o(a) senhor(a) identificar vários desses problemas, a questão talvez não seja mais se o Excel é capaz de realizar o SPC. A questão passa a ser se o Excel é a maneira mais eficiente de aplicar o SPC.

Quando é recomendável continuar usando o Excel?

Nem toda empresa precisa de um software dedicado a SPC. O Excel pode continuar sendo a escolha certa quando: o senhor estiver aprendendo sobre SPC; se tiver um número reduzido de medições; realizar análises ocasionais; estiver conduzindo investigações pontuais; seus processos não exigirem monitoramento em tempo real; tiver requisitos de integração limitados e/ou se seus requisitos de rastreabilidade forem relativamente simples.

Não há motivo para substituir uma ferramenta simplesmente porque existe uma ferramenta mais especializada. A justificativa comercial surge quando as limitações do processo atual passam a custar mais do que o investimento necessário para aprimorá-lo.

Quando você deve considerar a adoção de um software dedicado para SPC?

Um software específico para SPC torna-se particularmente interessante quando o senhor precisa de vários dos seguintes itens:

Nesse ponto, o senhor não está mais solicitando que o Excel realize cálculos estatísticos. O senhor está solicitando que ele funcione como um sistema de qualidade de produção. É nesse ponto que um software dedicado a SPC apresenta uma arquitetura e uma finalidade fundamentalmente diferentes.

Como migrar do Excel para um software de SPC

Substituir o Excel não significa necessariamente substituir tudo de uma só vez. Uma implementação bem-sucedida do SPC pode começar aos poucos.

Etapa 1: Identificar as características críticas para a qualidade

Comece pelos processos e características em que um maior controle possa gerar o maior valor.

Etapa 2: Mapeie seu fluxo de trabalho atual

Documente como as medições são atualmente transferidas da máquina para a planilha e, por fim, para a equipe de qualidade.

Etapa 3: Identificar etapas manuais

Procure oportunidades para eliminar a entrada manual de dados, as transferências de arquivos e a consolidação em planilhas, bem como a criação manual de gráficos, relatórios e notificações.

Etapa 4: Escolha um processo piloto

Comece por uma área de produção de tamanho razoável, em vez de tentar digitalizar toda a organização de uma só vez.

Etapa 5: Conecte as fontes de medição

Sempre que possível, automatize o fluxo de dados provenientes de medidores, máquinas, CMMs, PLCs ou outros sistemas.

Etapa 6: Configurar regras estatísticas e planos de reação

Certifique-se de que o sistema não se limite a identificar problemas, mas também ajude as pessoas a reagir de maneira adequada.

Etapa 7: Avalie os resultados

Acompanhe melhorias como: redução do trabalho manual, resposta mais rápida a problemas no processo, redução do desperdício, redução do retrabalho, melhoria da capacidade do processo, melhoria da rastreabilidade e elaboração mais rápida de relatórios. Em seguida, amplie a implementação com base no que aprender.

O que se deve levar em consideração ao escolher um software de SPC

Caso tenha decidido que o Excel não é mais a base adequada para o seu processo de SPC, a próxima pergunta é: o que você deve procurar em um software de SPC?

Elaboramos um guia mais detalhado que aborda os 28 requisitos que os fabricantes devem levar em consideração ao escolher um software de SPC.

Em resumo

A diferença fica clara à medida que suas necessidades aumentam. Quando você precisa coletar dados automaticamente, monitorar processos em tempo real, detectar sinais estatísticos, notificar operadores, manter a rastreabilidade, integrar sistemas de fabricação e gerenciar o SPC em vários processos ou fábricas, uma plataforma de SPC desenvolvida especificamente para esse fim pode oferecer recursos que são difíceis de reproduzir de forma confiável com planilhas.

O objetivo não é eliminar o Excel simplesmente por se tratar do Excel. O objetivo é eliminar o trabalho manual desnecessário e criar uma conexão mais rápida e confiável entre medição, análise, ação e melhoria. Para muitos fabricantes, o Excel é um excelente ponto de partida. Mas quando o SPC se torna uma parte essencial do seu processo de produção, talvez seja hora de migrar do SPC no Excel para um software de SPC automatizado.

Está pronto para ver como seria o SPC automatizado em seu ambiente de produção?

Uma avaliação prática começa pelo seu processo atual. Identifique onde os dados são coletados manualmente, onde ocorrem atrasos e onde as equipes de qualidade dedicam tempo ao gerenciamento de informações, em vez de aprimorar os processos.

Em seguida, compare seu fluxo de trabalho atual com o que um sistema SPC moderno pode automatizar. Saiba mais sobre os recursos do software SPC Datalyzer e solicite uma demonstração.